Vědci sledují Parkinsonovu cestu od střeva k mozku u myší
Teorie, že Parkinsonova choroba může začít ve střevech, získala další podporu v nedávné studii na myších. Vědci vyzvali toxické bílkoviny, aby se vytvořily ve střevech, a sledovaly každý krok své cesty do mozku pomocí nervu vagus.
Vědci z Lékařské fakulty Johns Hopkins University v Baltimoru provedli vyšetřování nového modelu Parkinsonovy nemoci na myších.
Nový model replikuje řadu časných a pozdních známek a příznaků Parkinsonovy choroby, včetně těch, které nesouvisejí s pohybem.
Tým zjistil, že mohou přimět myši k rozvoji těchto funkcí injekcí do jejich vnitřností injekcí „preformovaných fibril“ alfa-synukleinu, proteinu, který tvoří toxické shluky v mozku lidí s Parkinsonovou chorobou.
Papír, který se objeví v deníku Neuron popisuje model myši a výsledky studie.
„Vzhledem k tomu, že tento model začíná ve střevech,“ říká spoluautor studie Ted M. Dawson, profesor neurologie na Lékařské fakultě Univerzity Johna Hopkinse, „lze jej použít ke studiu celého spektra a časového průběhu patogeneze Parkinsonovy choroby. “
Vysvětluje, že takový model by mohl vědcům umožnit otestovat způsoby, jak zastavit Parkinsonovu chorobu v různých fázích, od objevení se příznaků až po plnohodnotné onemocnění.
Parkinsonova choroba, střeva a alfa-synuklein
Parkinsonova choroba je onemocnění, které postupně ničí mozkovou tkáň. Zabíjí mozkové buňky, které vytvářejí chemického posla zvaného dopamin, který pomáhá s motorickými funkcemi nebo kontrolou pohybu.
Charakteristickým znakem Parkinsonovy choroby je shlukování špatně složených verzí proteinu alfa-synukleinu v postižených oblastech mozku. Patologové tyto shluky pozorovali při posmrtných mozkových vyšetřeních lidí s Parkinsonovou chorobou.
Mezi hlavní motorické příznaky Parkinsonovy nemoci patří pomalý pohyb, ztuhlost, strnulost, třes a problémy s rovnováhou. Mohou také nastat potíže s polykáním a mluvením.
Příznaky, které nesouvisejí s motorickými funkcemi, se mohou objevit také u Parkinsonovy choroby. Mezi tyto nemotorické příznaky patří bolest, únava, poruchy nálady, nadměrné pocení, ztráta čichu, problémy s plánováním a pozorností, zácpa a poruchy spánku.
Doposud neexistuje lék na Parkinsonovu chorobu a léčba, která existuje, má omezenou schopnost zpomalit postup onemocnění a zmírnit pokročilejší příznaky.
Vědci „dlouho věděli“, že některé nemotorické příznaky, jako jsou ty, které ovlivňují čich a střeva, se mohou objevit před motorickým stádiem Parkinsonovy choroby.
Kromě toho také zjistili, že střeva a mozek jsou v neustálé komunikaci mezi sebou, většinou vagovým nervem.
Braakova vagusová nervová teorie Parkinsonovy choroby
V roce 2003 navrhl německý výzkumník mozku Heiko Braak, aby toxická cesta alfa-synukleinu začala ve střevech a šířila se vagovým nervem do mozku, kde způsobí zmatek na dopaminových buňkách.
Od té doby řada studií našla důkazy podporující Braakovu teorii, ale až do poslední práce neexistovaly žádné přesvědčivé zvířecí modely.
V nové studii Dawson a kolegové vytvořili model myši, aby demonstrovali Braakovu teorii.
Svaly střeva jsou bohaté na spojení s vagovým nervem. Tým tedy injektoval preformované fibrily alfa-synukleinu do míst ve střevních svalech myší, která byla bohatá na vagusová nervová spojení.
Vědci poznamenávají, že úspěch experimentů závisel nejen na správném místě vpichu, ale také na získání správné velikosti a množství fibril.
"Když začaly fungovat počáteční experimenty, byli jsme naprosto ohromeni," říká Dawson a dodává: "Nyní je to pro náš výzkumný tým docela rutina."
Postupné sledování alfa-synukleinu
Tým zjistil, že trvalo asi 1 měsíc, než se toxický protein rozšířil z místa vpichu do začátku mozkového kmene.
O další 2 měsíce později se toxický protein dostal nejen do části mozku, která podlehla Parkinsonově chorobě - substantia nigra pars compacta -, ale také do dalších oblastí, jako je amygdala, hypotalamus a prefrontální kůra.
Během 7 měsíců po injekcích do střeva se alfa-synuklein způsobující onemocnění dostal ještě dále a pronikl také do hipokampu, striata a čichového bulbu.
Tým viděl, jak během těchto měsíců došlo také k významné ztrátě dopaminových buněk v substantia nigra pars compacta a striatum.
Po střevních injekcích preformovaných alfa-synukleinových fibril se u myší vyvinuly i klasické motorické příznaky Parkinsonovy choroby. Také se u nich vyvinuly nemotorické příznaky, včetně deprese, ztráty čichu a problémů s pamětí a učením.
Vědci také provedli stejný postup u myší s přerušenými vagovými nervovými vlákny. Žádná z těchto myší nevykazovala známky a příznaky Parkinsonovy nemoci, které vykazovaly osoby s neporušenými vagovými nervy, jako je odumírání nervových buněk a problémy s motorickou a nemotorickou funkcí.
Podpora Braakovy teorie
Vědci dospěli k závěru, že tato zjištění podporují Braakovu hypotézu o vývoji Parkinsonovy choroby.
Ačkoli výsledky studií na myších nemusí nutně znamenat, že to samé platí o lidech, tým poukazuje na důkazy, které naznačují, že v tomto případě by mohly být.
Lidské studie léčby vředů, při nichž chirurgové odstraňují část nervu vagus, naznačují, že by to mohlo snížit riziko vzniku Parkinsonovy choroby.
Dawson zdůrazňuje tři důsledky studie. První spočívá v tom, že očekává, že „podnítí budoucí studie zkoumající spojení střeva a mozku“.
Druhou implikací studie, kterou Dawson předpokládá, je, že by mohla vést k dalšímu výzkumu faktorů - jako jsou infekce a konkrétní molekuly -, které by mohly spustit šíření toxických forem alfa-synukleinu.
A třetím důsledkem je, že nový způsob léčby Parkinsonovy nemoci by mohl spočívat v prevenci šíření patologických nebo choroboplodných forem alfa-synukleinu ze střev do mozku.
Pacienti s patologickým alfa-synukleinem v gastrointestinálním traktu by byli ideálními kandidáty pro budoucí neuroprotektivní studie.
Prof. Ted M. Dawson
